BDS-3/Galileo四频精密单点定位模型及性能分析

北斗三号系统(BDS-3)与欧盟伽利略系统(Galileo)都能提供四频及以上的卫星信号。为充分利用多频信号数据,提高定位精度和可靠性,建立了BDS-3/Galileo四频精密单点定位模型并进行了性能分析。首先在传统双频模型基础上推导了两个四频无电离层组合模型(QF1和QF2)和一个四频非差非组合模型(QF3),并给出了各模型组合系数、电离层和噪声放大系数等参数。其次分析了各模型参数对定位性能的影响。最后通过静态和仿动态PPP实验评估了各模型的定位性能,实验结果表明:提出的四频模型QF1、QF2、QF3静态PPP收敛时间相较于双频模型IF12缩短了约50%、57%、25%,收敛后定位精度分别提升约44%、44%、41%;动态PPP实验中,QF1、QF2、QF3模型所用收敛时间较IF12模型分别缩短约26%、26%、3%,收敛后定位精度分别提升约23%、22%、13%。QF1和QF2模型性能相当,优于QF3模型。

不同IGS产品精密单点定位性能分析

精密单点定位(PPP)依靠IGS分析中心发布的精密星历和钟差产品进行高精度绝对定位,由于IGS最终精密星历的发布有2~3周的延迟,无法满足高时效的生产需求,而不同的分析中心则会在1~2 d之内发布快速精密星历,因此对不同分析中心发布的快速精密轨道和钟差产品精度进行研究,并通过静态和动态精密单点定位实验验证分析,旨在实际应用中根据需求选择对应分析中心的精密产品。结果表明,不同分析中心的精密轨道和钟差产品精度存在差异,其中IGR最优,GFZ与EMR稍差;精密单点定位实验中,EMR、ESA、GFZ产品收敛速度快、定位精度高,ESA整体定位性能最优。

北斗三号BDGIM模型的适用性分析

随着北斗三号系统的建立完善,北斗系统的单频电离层模型从BDSKlob模型发展为BDGIM模型,适用范围扩展至全球。为深入分析BDGIM模型在磁暴期间的精度,分别利用磁暴期和磁平静期观测数据,计算BDGIM模型、BDSKlob模型以及GPSKlob模型在磁平静期与磁暴期间改正效果,分析BDGIM模型的精度和适用性。在磁平静期BDGIM模型平均改正率最高,在磁暴期3种模型精度均有所下降,BDGIM模型和BDSKlob模型的均方根误差变化较小,均在0.7TECU以内,GPSKlob模型变化最大,为1.88TECU。结果表明在磁平静期和磁暴期,BDGIM模型的精度与适用性均优于另外两种模型。

基于不同快速星历的GAMIT解算精度分析

由于加米特/格洛布克(GAMIT/GLOBK)软件需要精密星历参与解算,使用延时12~18d的最终星历进行高精度数据处理,不能满足工程建设对于时效性的要求.基于10.71版本GAMIT软件,使用上海天文台、武汉大学、德国地学中心等分析中心发布的多种快速和超快速星历,对全球卫星导航系统(GNSS)控制网进行基线解算和坐标计算,并分别从归一化均方根(NRMS)值、基线精度和待定点坐标精度等方面进行精度分析。结果表明:采用快速星历和超快速星历进行基线解算,结果的NRMS值均优于0.2;快速和超快速星历的解算坐标和最终星历的解算坐标,在X、Y、Z三个方向上差值均不大,最大不超过1mm;国际GNSS服务(IGS)综合分析中心发布的快速星历和星历,相较于其他分析中心的星历产品精度更高,可靠性更好,可以代替最终星历进行解算。

结合CEEMDAN的LSTM模型在滑坡变形预报中的应用

变形监测是工程安全监测必不可少的工作,高精度的变形预测预报能够为安全监测提供变形预警。随着对人工智能模型的深入研究,利用神经网络模型对变形时序数据进行预报的研究也逐渐增多。为研究神经网络模型在变形预测中的效果,将结合CEEMDAN的LSTM模型应用在滑坡变形预报中,通过实验比较其与单一LSTM模型、传统的ARMA模型以及Kalman滤波模型在变形预报中的精度。实验结果表明,结合CEEMDAN的LSTM模型的预报精度明显优于其他模型,预测值与测量值的偏差在2 mm以内,平均相对误差为0.59%,模型效果较好。

基于不同快速星历的GAMIT基线解算研究

由于GAMIT/GLOBK软件需要精密星历参与解算,使用延时12~18d的最终星历进行高精度数据处理不能满足工程建设对于时效性的要求。本文基于10.71版本GAMIT软件,使用上海天文台、武汉大学、德国地学中心和IGS发布的多种快速和超快速星历对GNSS控制网进行基线解算和坐标计算,并分别从归一化均方根(NRMS)值、基线精度和待定点坐标精度等方面进行精度分析。结果表明,使用快速和超快速星历进行数据处理时,能够获得较高精度的结果,大多数情况下可以代替IGS最终星历进行解算。